Field Report on a Wearable and Versatile Solution for Field Acquisition and Exploration

要約

このレポートでは、現場でのデータ収集のためのウェアラブルなプラグアンドプレイ プラットフォームを紹介します。
防水ペリカン ケースを 20 kg のバックパックに拡張したこのプラットフォームは、2 台のカメラ、LIDAR、慣性測定装置 (IMU)、および全地球航法衛星システム (GNSS) 受信機でデータを記録しながら、5.5 時間の自立電源を提供します。
このシステムに必要なオペレーターは 1 人だけで、内蔵の画面とボタンで簡単に制御できます。
設置面積が小さいため、オフトレイル環境に通常配備される大型車両よりも高い柔軟性が得られます。
プラットフォームの設計について説明し、機械部品、電気コンポーネント、ソフトウェア スタックについて詳しく説明します。
さまざまな季節、環境、気象条件にわたる 20 キロメートルを超える軌道にわたる大規模な展開から、システムの限界について説明します。
私たちはこれらの展開から得た貴重な教訓を導き出し、システムの可能なアプリケーションをいくつか紹介します。
考えられるユースケースでは、学術研究だけでなく、業界パートナーとの協議から得た洞察も考慮されています。
すべての CAD ファイルを含む機械設計とソフトウェア スタックは、https://github.com/norlab-ulaval/backpack_workspace で公開されています。

要約(オリジナル)

This report presents a wearable plug-and-play platform for data acquisition in the field. The platform, extending a waterproof Pelican Case into a 20 kg backpack offers 5.5 hours of power autonomy, while recording data with two cameras, a lidar, an Inertial Measurement Unit (IMU), and a Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver. The system only requires a single operator and is readily controlled with a built-in screen and buttons. Due to its small footprint, it offers greater flexibility than large vehicles typically deployed in off-trail environments. We describe the platform’s design, detailing the mechanical parts, electrical components, and software stack. We explain the system’s limitations, drawing from its extensive deployment spanning over 20 kilometers of trajectories across various seasons, environments, and weather conditions. We derive valuable lessons learned from these deployments and present several possible applications for the system. The possible use cases consider not only academic research but also insights from consultations with our industrial partners. The mechanical design including all CAD files, as well as the software stack, are publicly available at https://github.com/norlab-ulaval/backpack_workspace.

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